Эрл Гейтс - Введение в электронику

RА = 2000/3 = 666,67 Ом

Теперь найдем эквивалентное сопротивление ( RB) резисторов R4, R5 и R6. Сначала найдем общее сопротивление (Rs) последовательно соединенных резисторов R5 и R6.

Дано:

R5 = 1500 Ом; R6 = 3300 Ом

Rs =?

Решение:

Rs = R5 + R6

Rs = 1500 + 3300 = 4800 Ом.

* * *

Дано:

R4 = 4700 Ом; Rs = 4800 Ом

RB =?

Решение:

1/ RB = 1/ R4 + 1/ Rs

1/ RB = 1/4700 + 1/4800

(В этом случае общий знаменатель найти сложно. Будем использовать десятичные дроби.)

1/ RB = 0,000213 + 0,000208

RB = 1/ 0,000421 = 2375,30 Ом

Нарисуем эквивалентную цепь, подставляя RA и RB, и найдем полное сопротивление последовательной эквивалентной цепи. См. рис. 5-20.

Рис. 5-20

Дано:

RA = 666,67 Ом; R3 = 5600 Ом; RB = 2735,30 Ом

RT =?

Решение:

RT = RA + R3 + RB

RT = 666,67 + 5600 + 2375,30

RT = 8641,97 Ом.

Теперь с помощью закона Ома найдем общий ток в эквивалентной цепи.

Дано:

ET = 120 В; RT = 8641,97 Ом

IT =?

Решение:

IT = ET/ RT = 120/8641,97

IT = 0,0139 А или 13,9 мА.

В последовательной цепи по всей цепи протекает одинаковый ток. Следовательно, ток, протекающий через R3 равен общему току в цепи.

IR3 = IT = 13,9 мА

5–3. Вопросы

1. Запишите формулы, необходимые для определения полного тока в последовательной и параллельной цепях, когда известны токи, протекающие через отдельные компоненты.

2. Запишите формулы, необходимые для определения полного напряжения в последовательной и параллельной цепях, когда известны падения напряжения на отдельных участках.

3. Запишите формулы для определения полного сопротивления последовательной и параллельной цепей, когда известны отдельные сопротивления.

4. Запишите формулы для вычисления полного тока, напряжения или сопротивления в последовательной или параллельной цепях, когда хотя бы две из трех величин (ток, напряжение и сопротивление) известны.

5. Чему равен общий ток в цепи, изображенной на рис. 5-21?

Рис. 5-21

Е т= 12 В

R 1= 500 Ом; R 2 = 1200 Ом; R 3= 2200 Ом.

I T=?

РЕЗЮМЕ

• Электрическая цепь состоит из источника тока, нагрузки и проводника.

• Путь тока в электрической цепи может быть последовательным, параллельным или последовательно-параллельным.

• Последовательная цепь предоставляет только один путь для протекания тока.

• Параллельная цепь предоставляет несколько путей для протекания тока.

• Последовательно-параллельная цепь обеспечивает комбинацию последовательных и параллельных путей для протекания тока.

• Ток электронов протекает от отрицательного вывода источника тока через нагрузку к положительному выводу источника тока.

• Протекающий в электрической цепи ток можно изменять путем изменения либо напряжения, либо сопротивления.

• Закон Ома связывает между собой силу тока, напряжение и сопротивление.

• Закон Ома утверждает, что сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи.

I= E/ R

• Закон Ома применяется ко всем последовательным, параллельным и последовательно-параллельным цепям.

• Для определения неизвестных величин в цепи необходимо:

— Нарисовать схему цепи и обозначить все величины.

— Провести вычисления для эквивалентных цепей и перерисовать цепь.

— Вычислить все неизвестные величины.

Глава 5. САМОПРОВЕРКА

С помощью закона Ома найдите неизвестные величины в следующих примерах:

1. I =?; E = 9 В; R = 4500 Ом.

2. I = 250 мА; E =?; R = 470 Ом.

3. I = 10 A; E = 240 В; R =?

4. Найдите полный ток в изображенных цепях.

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

• Описать типы измерительных приборов.

• Описать, как используется вольтметр в цепи.

• Описать, как используется амперметр в цепи.

• Описать, как используется омметр для измерения сопротивления.

• Точно прочесть отсчет со шкалы аналогового вольтметра.

• Точно прочесть отсчет со шкалы аналогового амперметра.

• Точно прочесть отсчет со шкалы аналогового омметра.

• Описать функции мультиметра.

• Описать, как используется мультиметр для измерения напряжения, тока и сопротивления.

• Описать, как измеряется ток с помощью амперметра.

• Описать, как подсоединяется амперметр к цепи.

• Перечислить меры предосторожности при использовании амперметра.

• Описать, как подсоединяется вольтметр к цепи.

• Перечислить меры предосторожности при подсоединении вольтметра к цепи.

• Описать, как измеряются значения сопротивлений с помощью омметра.

• Дать определение проверки цепи на непрерывность .

• Описать, как используется омметр для проверки разомкнутых, замкнутых и короткозамкнутых цепей.

В области электричества точные количественные измерения играют большую роль. Измеряют обычно такие параметры цепей, как ток, напряжение и сопротивление. Для проведения измерений используются амперметры, вольтметры и омметры. Для проведения электрических измерений важно хорошо понимать, как это делается.

В этой главе описаны широко используемые аналоговые измерительные приборы, включая мультиметры или многофункциональные измерительные приборы.

Измерительные приборы являются средством, с помощью которого невидимое действие электронов может быть зарегистрировано и измерено. Измерительные приборы необходимы при исследовании работы цепи. Существует два типа измерительных приборов. Первый — это аналоговые приборы, использующие проградуированную шкалу со стрелкой (рис. 6–1). Другой тип — цифровые приборы, показывающие величину отсчета показаний в виде цифр (рис. 6–2). Показания цифровых приборов легче читать, и они обеспечивают большую точность, чем аналоговые. Однако аналоговые приборы обеспечивают возможность проследить за быстрыми изменениями тока и напряжения.

Рис. 6–1. Аналоговые измерительные приборы.

Рис. 6–2. Цифровой измерительный прибор.

Большинство измерительных приборов помещено в защитный корпус. Выводы предназначены для подсоединения приборов к цепи. Для правильного подсоединения прибора необходимо обратить внимание на полярность выводов. Цветной или белый выводы являются положительными, а черный вывод — отрицательным (или «землей»).